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用于飛機、導彈、航海等領域的雷達罩使用的是哪幾種復合材料?

發布日期:2022-06-02 14:29:00 點擊:

伴隨著當代高科技的發展,雷達探測很多運用于飛機場、巡航導彈、遠洋航行等行業,雷達罩的應用也日趨普遍。雷達罩是無線電波的對話框,其功效是維護無線天線,避免自然環境對雷達天線運行狀態的干擾和影響,進而降低推動無線天線運行的輸出功率,提升其運行穩定性,確保雷達天線全天工作中。雷達罩的存有,增加了無線天線的使用期限,簡單化了無線天線的構造,緩解了構造的凈重。雷達罩做為雷達探測系統軟件的關鍵構成部分,其功能優劣可以直接危害到雷達探測系統軟件的作用。可以說,雷達罩與無線天線同樣關鍵。規定雷達罩對無線天線的電磁波輻射特性的危害最少,而且達到戰略性能指標的規定。

雷達罩復合材料

雷達罩技術性結合了原材料、加工工藝、機械設備、電磁感應、流體力學和理論力學等專業的專業知識,設計方案和制作困難比較大。因為雷達罩工作中在一種錯綜復雜的獨特條件中,對資料的規定十分嚴苛,關鍵應用玻璃纖維復合材料。

1、在透波復合材料中較早應用的是E玻璃纖維,之后又有特殊玻璃纖維, 就是指高韌性玻璃纖維(S-glass),高模量玻璃纖維(M-glass)和低介電玻璃纖維(D-glass)。真真正正用以雷達罩的專用型玻璃纖維主要是D玻璃纖維、石英石纖維和高硅氧玻璃纖維,D玻璃纖維專用型于雷達罩,它具備較低的相對介電常數和正切值耗損,但與此同時,物理性能較低,一般僅為E玻璃纖維的70%,為實現一定的介電氣性能時,通常選用 D玻璃纖維。

2、高硅氧玻璃纖維中二氧化硅的成分為91~99%,它是以酸侵泡E玻璃纖維,去除堿土金屬,再于670~800℃加溫煅燒而產生高硅氧玻璃纖維。

3、芳綸纖維纖維是相對高度定項的芳香族丙烯酸樹脂纖維的通稱,其意味著種類為美國的一家公司生產制造的Kevlar-49。因為芳綸纖維纖維具備較低的相對密度、優異的耐沖擊性和比彎曲剛度高、強度高特性,在航空公司上獲得廣泛運用,一度有替代玻璃纖維的發展趨勢。

4、石英石纖維的有機化學成分是純凈度達99.5% 以上的二氧化硅,經熔化做成纖維,其相對介電常數和正切值耗損與以上玻璃纖維對比全是最少的,石英石纖維的物理性能在于生產制造生產工藝,此外,石英石纖維的熱膨脹系數較小,并且具備彈性模具隨氣溫提高而提升的少見特性。

5、高壓聚乙烯纖維是相對密度最少,介電氣性能優質的一種提高纖維,因為其表層可塑性造成纖維與樹脂黏附能力差,務必對纖維開展表層處理,與此同時挑選適宜的樹脂管理體系。超高韌性高壓聚乙烯纖維(UHMPE),如Dyneema和Spectra系列,抗壓強度高、不吸濕耐沖擊,在X波段至mm波長范疇內,具備良好的介電氣性能,與樹脂侵潤性好,復合材料的防延展性和物理性能在持續高溫下長期保持,是一種很有前景的性能卓越雷達罩提高原材料。常與別的纖維混和成透波摻雜復合材料應用。例如Spectra/玻璃纖維(25/75 )復合材料的相對介電常數為2.9; Spectra/石英石摻雜管理體系可以得到良好的電/物理性能。海外巡航導彈天線罩大多數已選用此類纖維。

中國透波復合材料應用的提高纖維仍然以E玻璃纖維和S玻璃纖維為主導,M玻璃纖維僅有較少許應用。雷達探測天線罩用提高纖維(紡織物)仍然以E-玻璃纖維(相對密度=2.54g/cm3、ε=6.13、tgδ=0.0055)和S-玻璃纖維(密度=2.49、ε=5.12、tgδ=0.0068),類似纖維海外相對密度比中國低0.15上下,ε低0.2左右、tgδ小0.0015上下。且纖維類型少,紡織物類型更少,僅有兩維仿型編制套。

環氧樹脂樹脂仍是雷達罩最經常使用的樹脂基材之一。因為優秀雷達罩對全頻段、低介電損耗、耐熱,耐天候等功能標準的不斷提高,別的如氰酸酯樹脂、聚酰亞胺樹脂、雙馬來酰亞胺樹脂、酚醛樹脂樹脂、有機硅材料樹脂等。

雷達罩應用的夾心巧克力原材料為質輕PMI泡沫塑料,此類泡沫塑料被大量的應用在航空航天、外太空等行業----輕質且牢固。因為良好的透波性及其對雷達探測波的低影響,也變成雷達罩的具體構造。


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